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1. 如图,一质量为
的光滑滑块静止于足够长的光滑水平面上,滑块由半径为
的四分之一圆弧轨道和长度为
竖直轨道组成,圆弧轨道底端切线水平。一质量为
的小球(可视为质点),以初速度
水平向右运动,在圆弧轨道运动时间为
, 恰好能到达竖直轨道最高点。重力加速度为
, 则( )
A.
小球的质量
与滑块的质量
之比为3:1
B.
小球到达最高点时的速度为
C.
小球与滑块分离时的速度为
D.
从小球进入圆弧轨道到竖直轨道最高点的过程中,滑块移动的距离为
【考点】
动量守恒定律; 机械能守恒定律;
【答案】
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多选题
困难
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1. 木块A和B用一根轻弹簧连起来,放在光滑水平面上,A紧靠墙壁,在B上施加向左的水平力压缩弹簧,如图所示。撤去外力后,对A、B和弹簧组成的系统,下列说法正确的是( )
A.
A尚未离开墙壁前,系统的动量守恒
B.
A尚未离开墙壁前,系统的机械能守恒
C.
A离开墙壁后,系统的动量守恒
D.
A离开墙壁后,系统的机械能守恒
多选题
容易
2. 如图所示,小明分别沿甲、乙两个光滑滑梯从同一高度由静止下滑到底端,在此过程中( )
A.
甲、乙两过程重力做功不同
B.
机械能不守恒
C.
动能的增加量相同
D.
重力势能减少量相同
多选题
容易
3. 如图所示,弹簧固定在地面上,一小球从它的正上方A处自由下落,到达B处开始与弹簧接触,到达C处速度为0,不计空气阻力,则在小球从B到C的过程中( )
A.
弹簧的弹性势能不断增大
B.
小球到达B处时动能达最大值
C.
小球动能与重力势能之和逐渐减小
D.
小球和弹簧组成的系统机械能保持不变
多选题
容易
1. 如图所示,用轻质细绳悬挂一个质量为 M的木块,一个质量为m 的子弹自左向右水平射穿此木块,穿透前后子弹的速度分别为v
0
和v。子弹穿过木块的时间和空气阻力不计,木块和子弹可以看作质点,以木块初始位置为零势能点,下列说法错误的是( )
A.
子弹穿透木块过程中,子弹木块组成的系统动量守恒,机械能守恒
B.
子弹刚穿透木块时,木块速度为
C.
子弹穿透木块过程中,绳子的拉力大小为(m+M)g
D.
木块摆至最大高度时,重力势能为
多选题
普通
2. 如图所示,置于光滑水平面上的物块P、Q用细线和轻弹簧连接在一起并处于静止状态,轻弹簧处于压缩状态。细线质量不计,关于物块P、Q及细线、轻弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A.
烧断细线后,系统总动量始终为零
B.
烧断细线后,系统机械能始终为零
C.
若在P的左侧放一挡板后再烧断细线,此后系统总动量仍然为零
D.
若在Q的右侧放一挡板后再烧断细线,此后系统总动量向左
多选题
普通
3. 如图所示,一轻杆两端分别固定a、b两个均可看做质点的光滑金属球,a球质量大于b球质量,整个装置放在光滑的水平面上,设b球离地高度为h,将此装置由静止释放(重力加速度为g),则( )
A.
在b球落地前的整个过程中,a球向左做加速运动
B.
在b球落地前的整个过程中,a、b及轻杆系统机械能守恒
C.
在b球落地前的整个过程中,a、b及轻杆系统动量守恒
D.
在b球落地前瞬间,b球的速度大小为
多选题
普通
1. 如图所示,足够长的光滑斜面A静止在光滑水平面上,现物块B以某一初速度冲上斜面,在物块B从斜面底端冲到斜面最高点的过程中,对A、B组成的系统,下列说法正确的是( )
A.
动量守恒,机械能守恒
B.
动量守恒,机械能不守恒
C.
动量不守恒,机械能守恒
D.
动量不守恒,机械能不守恒
单选题
容易
2. 如图所示,水平桌面光滑,轻弹簧一端固定在墙上,另一端栓接木块B,开始时B静止,弹簧处于原长。某时刻子弹A沿水平方向射入木块B并留在其中,将弹簧压缩到最短。对子弹、木块和弹簧构成的系统,从子弹开始射入木块到弹簧被压缩至最短的过程中( )
A.
动量不守恒,机械能守恒
B.
动量守恒,机械能不守恒
C.
动量不守恒,机械能不守恒
D.
动量守恒,机械能守恒
单选题
普通
3. 如图所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑水平面上,槽的左侧紧靠竖直墙壁,现让一小球自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A点进入槽内且从右侧槽口离开。下列说法正确的是( )
A.
小球第一次到达最低点前机械能逐渐减小
B.
离开槽口后,小球还能从右侧槽口落回槽内
C.
离开槽口后,小球能够达到与释放点相同的高度
D.
小球在槽内运动的整个过程中,小球与槽组成的系统水平方向动量守恒
单选题
普通
1. 如图所示,足够长的光滑水平地面上,有A、B两个质量分别为
、
的小滑块(均可视为质点),A滑块的左右两侧各连接着一个相同的轻质弹簧,A滑块的左侧有一竖直墙面。初始时刻B滑块静止,A滑块获得水平向右的初速度
。以下碰撞过程,弹簧均在弹性限度内。
(1)
若
,
,
, 求A滑块右侧弹簧的最大弹性势能
(2)
若
,
, A滑块左侧弹簧只与墙碰撞一次且右侧弹簧只与B滑块碰撞一次,求
的取值范围;
(3)
若
,
, B滑块右侧有一个小滑块C(可视为质点,质量未知),B、C滑块的碰撞是弹性碰撞。B滑块与弹簧分离的瞬间,给C滑块一个水平向右的瞬时初速度
, 此时B、C滑块的距离
, 经过时间t,B、C滑块的距离第一次为
, 求t。
解答题
困难
2. 如图所示,M、N两个钉子固定于相距a的两点,M的正下方有不可伸长的轻质细绳,一端固定在M上,另一端连接位于M正下方放置于水平地面质量为m的小木块B,绳长与M到地面的距离均为10a,质量为2m的小木块A,沿水平方向于B发生弹性碰撞,碰撞时间极短,A与地面间摩擦因数为
, 重力加速为g,忽略空气阻力和钉子直径,不计绳被钉子阻挡和绳断裂时的机械能损失。
(1)
若碰后,B在竖直面内做圆周运动,且能经过圆周运动最高点,求B碰后瞬间速度的最小值;
(2)
若改变A碰前瞬间的速度,碰后A运动到P点停止,B在竖直面圆周运动旋转2圈,经过M正下方时细绳子断开,B也来到P点,求B碰后瞬间的速度大小;
(3)
若拉力达到12mg细绳会断,上下移动N的位置,保持N在M正上方,B碰后瞬间的速度与(2)问中的相同,使B旋转n圈。经过M正下的时细绳断开,求MN之间距离的范围,及在n的所有取值中,B落在地面时水平位移的最小值和最大值。
解答题
困难
3. 如图甲所示,小球A以初速度
竖直向上冲入半径为R的1/4粗糙圆弧管道,然后从管道另一端沿水平方向以速度
冲出,在光滑水平面上与左端连有轻质弹簧的静止小球B发生相互作用。距离B右侧s处有一个固定的弹性挡板,B与挡板的碰撞没有能量损失。已知A、B的质量分别为3m、2m,整个过程弹簧的弹力随时间变化的图像如图乙所示(从A球接触弹簧开始计时,
已知)。弹簧的弹性势能为
, x为形变量,重力加速度为g。求
(1)
小球在管道内运动的过程中阻力做的功;
(2)
弹簧两次弹力最大值之比
;
(3)
小球B的初始位置到挡板的距离s。
计算题
困难